神奇的微納米機器人走進人體

科技部基礎(chǔ)研究管理中心發(fā)布2018年度中國科學十大進展，納米機器人入選十項重大科學進展第四名。福田敏男教授被稱為“微納機器人之父”，是北京理工大學教授、中國科學院外籍院士、2020年IEEE總主席，也是中國機器人峰會學術(shù)委員會專家，在第五屆中國機器人峰會上，他為我們帶來了“微納米機器人”專題演講，帶來了最前沿的科技理論和研究成果，送上了一場智慧交融的科技盛宴。

利用納米醫(yī)學機器人實現(xiàn)對人類重大疾病的精準診斷和治療是科學家們追逐的一個偉大的夢想?！坝糜谀[瘤治療的智能型DNA納米機器人”是今年發(fā)布的中國科學十大進展中唯一上榜的機器人研究項目。

多年前，福田敏男教授就堅信微納技術(shù)是未來10到20年最有潛力的技術(shù)之一，將會成為機器人技術(shù)獲取長遠發(fā)展的一塊“敲門磚”，并一直致力于“微納米機器人”領(lǐng)域的研究。福田敏男教授出席過第三、四、五屆中國機器人峰會，作過主旨報告，受邀參加過高端訪談，還參加過跨界巔峰對話，可謂是與峰會有著不解之緣。

在第五屆中國機器人峰會上，福田敏男教授帶來了研究報告——《Micro bio-cell robotic manipulation》，用生動形象的比喻詮釋了納米機器人與納米切割機等專業(yè)技術(shù)應(yīng)用：“可以制造直徑如頭發(fā)絲一般的纖維用于生物領(lǐng)域。”這些最前沿的技術(shù)可以用來進行細胞研究、細胞組裝、器官再造等技術(shù)，與人類健康息息相關(guān)，可以造福人類。

讓我們隨著這位機器人界老頑童的腳步，一起重溫一下這個神奇的微型生物細胞機器人世界吧~

仿生靈感來自于人 也造福于人

“微納米機器人它的旋轉(zhuǎn)是可以進行調(diào)節(jié)的，就像我們的手臂一樣，它是能夠通過關(guān)節(jié)的調(diào)整轉(zhuǎn)動，進行速度的調(diào)整，所以這個機器人是根據(jù)仿生系統(tǒng)制造出來的?！备Ｌ锩裟杏?a href="http://wenjunhu.com/v/" target="_blank">視頻生動講解，通過仿生系統(tǒng)制造的微納米機器人更具靈活性，其功能也更具獨特性。

中國科學院外籍院士福田敏男

“通過這種納米的技術(shù)，微米的機器人，我們可以有很多的應(yīng)用?！备Ｌ锩裟兄v解到，可以應(yīng)用于生物學、機電一體化、細胞工程學等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域的應(yīng)用可通過控制碳管對微小細胞進行操作，根據(jù)功能的需要，可對細胞進行切割、組合、重構(gòu)，編織出一個新的形態(tài)，達到想要的功能應(yīng)用。而這些應(yīng)用也有利于相關(guān)醫(yī)療技術(shù)的突破，造福于人類。

神奇當微納米機器人走進人體

“它是一個微型電動機，可以置入到我們身體當中，是非常小的。”在福田敏男看來，微納的神奇之處在于其小，小到可以自由穿梭于人體，并可對細胞進行一系列的操作。

“你可以看到它其實直徑是1毫米，它其實就是跟一根頭發(fā)的粗細差不多。然后在這邊，我們可以加入一些元素，在纖維當中置入，這是一個非常細微的操作，這也是我們現(xiàn)在應(yīng)用于生物學領(lǐng)域的?！?/p>

福田敏男進一步講到微米機器人在人體細胞中的操作，“在你皮膚上有細胞，身體當中有細胞，我們可以在不同局部的細胞當中實現(xiàn)控制或者操作。”

福田敏男表示“我們也可以通過這種毫米、微米的技術(shù)實現(xiàn)細胞的刺激以及基因的操作這樣的方面的一些應(yīng)用，在這里面，我們還可以進行細胞的重構(gòu)。我們可以進行輸入和輸出，來達到我們想要的細胞功能及其表達形式。所以我們需要進行一些控制工藝流程，來更好的控制我們的輸入和輸出。”

談到控制工藝流程，福田敏男講解到“我們是要進行一些基礎(chǔ)性的研究。比如我們首先要了解細胞的組成，比如說基因的這個傳遞，以及固定，這些都是要進行特殊控制的流程，需要根據(jù)以往的經(jīng)驗來進改善；在進行細胞的組裝的時候，也會涉及到切割力。

通過這種切割力的計算，我們可以了解到最適用的技術(shù)或者控制技術(shù)是什么；我們要進行更好的操作，我還需列出了一些操作任務(wù)，以及它的一些問題，當然我們的解決方案就是微米、毫米的技術(shù)?！?/p>

眾智三劍合璧 共探微納米機器人

“3D細胞結(jié)構(gòu)，就像這里我們所看到的，我們可以進行一個復制的工作?！?/strong>福田敏男談到3D細胞結(jié)構(gòu)時表示，3D的細胞組裝，可以采用光子互聯(lián)作為基材，在芯片上也可以實現(xiàn)我們想要做的結(jié)構(gòu)，而整個的這個芯片尺寸大概在110微米。